Приборы-помощники

СЛЫШУ, ИДЕТ ПОЕЗД!

03.07.2013

СЛЫШУ, ИДЕТ ПОЕЗД!Многие читатели журнала строят всевозможные модели самолетов, пароходов, поездов, автомобилей и прочей техники. Однако для большего сходства со своими прототипами их желательно «озвучивать», что придаст им еще большую привлекательность. Вспомним, например, как звучал поезд. Сначала слышен постепенно усиливающийся шум идущего поезда, потом вблизи станции он дает свисток о своем приближении, а остановившись, шумно выпускает пар, издавая звук, напоминающий «пуф-пуф-пуф». Перед отправлением звучит станционный колокол, и паровоз дает прощальный свисток, отправляясь в путь.

Предлагаем описание достаточно простого синтезатора звуковых эффектов для модели пассажирского поезда с паровозом. Структурная схема синтезатора показана на рисунке 1. Она состоит из нескольких самостоятельных блоков: генератора «пыхтения», генератора свиста, генератора звона колокола, микшера, усилителя ЗЧ с громкоговорителем. Описание последнего блока не приводится.

 

Рис. 1. Структурная схема синтезатора звука

Рис. 1. Структурная схема синтезатора звука:

1 — блок «пар», 2 — блок «свисток», 3 — блок «колокол», 4 — микшер, 5 — УЗЧ, 6 — громкоговоритель.

 

Блок 1. Как видно из схемы (рис. 2), базово-эмиттерный переход транзистора VT1 работает в режиме пробоя и создает непрерывный «белый» шум (шип). Этот сигнал усиливается транзистором VT2, работающим вблизи порога закрывания. Таймер DA1 создает импульсы с частотой, определяемой емкостью конденсатора С1 и сопротивлением резистора R3. Изменяя сопротивление R3, можно замедлять или ускорять «пыхтение» паровоза в широких пределах. Импульсы с выхода таймера подаются на электронный ключ VT3. При размыкании ключа S1 открывается VT3, резистор R9 шунтирует нижнюю половину R10, и мы слышим одиночный «пуф». Если замкнуты ключи S1 и S2, тогда слышно непрерывное шипение выпускаемого пара. Конденсаторы С4 — С6 улучшают натуральность звучания. Цепочка R1C2 защищает остальные блоки от проникания в них импульсов от DA1.

 

Р и с. 2. Принципиальная схема блока «пар».

Р и с. 2. Принципиальная схема блока «пар».

 

Блок 2. Транзисторы VТ1 и VT2 (рис. 3) работают в схеме RC-генераторов с двойными Т-мостами. Частоту первого можно изменять переменным резистором R5. При сложении их частот на R12 можно получить новые частоты от нуля до частоты, аналогичной звуку дизеля. При промежуточных положениях движка R12 получаются различные звуки, включая и свист паровоза.
 
Транзисторы VТЗ и VТ4 образуют генератор «белого» шума, аналогичный схеме на рисунке 2. Выходы всех этих генераторов для смешивания заведены на резистор R18. Окончательное усиление обеспечивает VТ5. Когда кнопка SВ1 («свисток») разомкнута, резисторы R22, R24 удерживают эмиттер VТ5 под большим напряжением, чем база, и он закрыт. Когда SВ1 замкнута, резистор R21 заземляется и шунтирует R24, тем самым открывая транзистор VТ5. Конденсаторы C16, С18 устраняют щелчки включения и выключения свистка.
 
Рис. 3. Принципиальная схема блока «свисток».
Рис. 3. Принципиальная схема блока «свисток».
 
Блок 3. Здесь (рис. 4) вновь использован RC-генератор с двойным Т-мостом, однако резистором R14 он устанавливается на пороге самовозбуждения так, чтобы звук колокола был наиболее натуральным. Таймер DА1 генерирует импульсы с частотой около 1 Гц, его излишне большое выходное напряжение уменьшается делителями RЗ, R4, далее выпрямляется диодом VD1 и дифференцируется цепочкой C3, R4 в короткие острые запускающие импульсы. Размыкая кнопку, включают колокол, дающий один удар в секунду. Если уменьшить сопротивление R2, удары колокола участятся.
 
Рис. 4. Принципиальная схема блока «колокол».
Рис. 4. Принципиальная схема блока «колокол».
 
Блок 4. Выходы всех трех источников звуков смешиваются в микшере (рис. 5). Каждый вход имеет свой регулятор (R1—RЗ). Сигналы суммируются на затворе полевого транзистора VT1. Суммарный сигнал подается на внешний усилитель ЗЧ и громкоговоритель через согласующий эмиттерный повторитель VТ2.
 
Рис. 5. Принципиальная схема микшера.
Рис. 5. Принципиальная схема микшера. 
 
В данной конструкции можно использовать отечественный таймер КР1006ВИ1 или зарубежный R555D. Транзисторы в RC-генераторах должны иметь h21Э≥400, например КТ3102 с индексами Г, T или КТ342В. Транзисторы для генераторов шума следует подбирать по максимальному напряжению шума из серии КТ315 с любым индексом. Полевой транзистор в микшере — типа КТ303 с любым индексом. Остальные транзисторы могут быть такие, как, например, КТ306, КТ312, КТ315 и т. д. Диод VD1 (рис. 4) — любой кремниевый маломощный. Все постоянные резисторы МЛТ мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Переменные резисторы — любого типа с характеристикой А (рис. 2.4) и В (рис. 5). Оксидные конденсаторы — типа К50-6 на 25 В. Постоянные конденсаторы в цепях RC-генераторов металлобумажные с допуском 5%, остальные — любые. Пусковые кнопки — любые, например, П2К и т. д.
 
Наиболее удобно каждый блок выполнять на отдельной плате. Монтаж может быть как навесной, так и печатный. Расположение деталей в блоках некритично. Каждый блок после сборки проверяют и налаживают, пользуясь высокоомным головным телефоном (наушником).
 
Напряжение питания +15 В (допустимо + 12 В). В генераторах шума устанавливают на коллекторах транзисторов напряжение +7,5 В подбором сопротивлений базовых резисторов (отмечены звездочками). Парные резисторы и конденсаторы в мостах должны быть подобраны возможно точнее, иначе генерация не возникнет. Напряжение +7,5 В на стоке VТ1 (рис. 5) устанавливают подбором сопротивления R8. Для соединения всех блоков с микшером используйте короткие концы экранированного кабеля. Такой же кабель нужен для соединения микшера с внешним усилителем ЗЧ.
 
Блок питания может быть любой маломощный на 15 В. Все блоки желательно устанавливать на шасси с помощью разъемов. Основные органы управления выводят на лицевую панель корпуса. Размеры и форма корпуса произвольны.
 
Соедините выход микшера с усилителем ЗЧ и громкоговорителем, подайте питание. Теперь в блоке 3 («колокол») подстройте резистор R14 по оптимальному звучанию при нажатой кнопке SВ1, при этом не должно быть щелчков и других посторонних звуков.
 
В блоке 1 желательно, чтобы три основных органа управления были расположены на лицевой панели рядом. Это — ручка резистора RЗ («частота»), кнопка S1 (включение «пуф») и S2 (выпуск «пара»). Тогда ими можно будет управлять пальцами одной руки. У блока 2 всего одна оперативная кнопка SВ1. Органы подстройки R5, R12 и RІ8 располагаются на плате, их настраивают при наладке и не выводят на лицевую панель.
 
Если ваша модель поезда оснащена электронным регулятором скорости движения, тогда имеет смысл соединить регулятор R3 блока 1 с регулятором скорости поезда для более согласованного управления ими.
 
Кроме звукового дополнения, к модели поезда можно добавить и световое оформление в зависимости от вкуса и возможностей моделиста.
 
Ю. ПАХОМОВ




Рекомендуем почитать
  • МОЛОДОСТЬ СТАРОЙ ГИТАРЫ
    МОЛОДОСТЬ СТАРОЙ ГИТАРЫВсе узлы механической группы размещаются на инструменте вдоль осевой линии (рис. 1). Первым устанавливается демпфер на расстоянии 5 мм от конца грифа. Затем — специальная подставка. От 12-го лада ее должно отделять 327—328 мм (половина мензуры) плюс 2—3 мм. Далее, на расстоянии 300 мм от 21-го лада устанавливается механический вибратор. Желательно, чтобы пластмассовый наконечник рукоятки располагался между первым и вторым датчиками.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.